En tant que composant essentiel de l'environnement de l'usine de traitement, maintenir vos échangeurs de chaleur entretenus, propres et en bon état de fonctionnement contribuera à prévenir les arrêts involontaires et les maintenances imprévues coûteuses. Comme nous le savons tous, les effets des fermetures imprévues peuvent avoir un impact profond à la fois sur les bénéfices d’exploitation et sur l’économie dans son ensemble.
Comprendre les causes les plus courantes de défaillance de l'échangeur de chaleur et les solutions préventives possibles peut aider les équipes à garantir le maintien des performances de l'usine et à garantir que des mesures sont appliquées avant qu'un dommage irréversible ne soit causé au sein de l'échangeur.
Charge excessive
Le premier problème le plus courant que nous rencontrons est la « charge excessive ». Vous constaterez peut-être que votre échangeur de chaleur génère une charge excessive en raison d'une augmentation de la capacité de l'usine ; cela pourrait entraîner une surcharge de l'échangeur. Des différences de température de fluide élevées ou même un transfert de chaleur considérablement plus élevé que celui initialement prédéterminé peuvent causer des problèmes en raison d'une telle charge.
Dans certains cas, l'usine peut bénéficier d'un échangeur de chaleur repensé. Une autre approche réussie consiste à moderniser les unités existantes avec des technologies telles que les turbulateurs du système thermique hiTRAN®. Le principal avantage à comprendre par la direction des usines est de permettre des conditions de traitement optimisées tout en évitant des coûts de refonte élevés et en réduisant les investissements importants. Deux facteurs importants pour respecter les budgets.
Si une réduction des dépenses en capital lors des rénovations présente un intérêt, les éléments suivants seront importants
Perte de pression du flux
Avant que les échangeurs de chaleur ne soient installés dans une nouvelle usine, la taille optimale et les éléments opérationnels de l'échangeur doivent avoir été analysés pour promouvoir un fonctionnement efficace de l'usine. Lors de la modernisation de sous-sections de l'usine, il est possible que la capacité de traitement maximale de l'échangeur de chaleur ne soit pas prise en compte ; ce qui entraîne une diminution des performances de l'usine et une plus grande perte de pression du flux.
Dans de nombreux cas, une perte excessive de pression de vapeur empêche la croissance des installations à capacité de production plus élevée. Pour permettre les augmentations de capacité, l'usine de traitement devra remplacer diverses pièces d'équipement d'échangeur de chaleur qui permettront les augmentations de capacité requises.
Une perte de pression trop importante peut également entraîner la consommation d'une quantité importante d'énergie pour faire fonctionner les échangeurs, ce qui n'est pas très efficace. Les études de capacité et d'efficacité des installations peuvent identifier les échangeurs de chaleur les plus adaptés à un remplacement économique. Cependant, les échangeurs de chaleur identifiés peuvent également bénéficier de l'installation hiTRAN®, cela augmentera l'efficacité du transfert de chaleur et donc la demande de vapeur/utilitaire pourra être réduite, un document détaillé peut être trouvé ici couvrant de tels exemples.
Dépôt d'encrassement
L'encrassement des échangeurs de chaleur réduira le transfert de chaleur, entravera l'efficacité de l'échangeur, entravera l'écoulement du fluide et augmentera la chute de pression, ce qui entraînera un amalgame de problèmes. Certains échangeurs de chaleur sont plus sensibles que d’autres ; cela dépend fortement du fluide de procédé, des conditions opérationnelles et de la conception globale de l'échangeur.
L’encrassement des échangeurs de chaleur est un sujet quelque peu complexe ; il peut être très difficile de déterminer la cause de l'encrassement dans un échangeur de chaleur donné. Cependant, nous savons que les principales caractéristiques de l’encrassement sont largement dictées par les propriétés des couches limites thermiques et hydrodynamiques.
Lorsqu'il s'agit de stratégies d'atténuation de l'encrassement, la mise à niveau des échangeurs de processus peut conduire à une amélioration et à une résistance à l'encrassement. Des conceptions optimisées d’échangeurs de chaleur associées à un bon contrôle des températures et des vitesses des fluides peuvent également contribuer à atténuer les problèmes d’encrassement. Des solutions rentables telles que les systèmes thermiques hiTRAN aident à atténuer l'encrassement. Une vue complète et équilibrée à ce sujet est disponible dans un webinaire enregistré pour que vous puissiez approfondir vos recherches.
Équipement d’échangeur de chaleur défaillant
L'équipement de l'échangeur de chaleur lui-même est sujet à des pannes matérielles. Les fuites et les vibrations des tubes peuvent entraîner une détérioration des performances thermiques, une augmentation de la consommation d'énergie et une contamination des fluides de traitement. Des problèmes mineurs tels que des fissures dans les soudures des joints de tubes et des fissures dans les plaques tubulaires peuvent souvent entraîner une maintenance d'urgence coûteuse, ayant un impact sur l'ensemble de l'usine de traitement.
Un logiciel informatisé peut permettre un bon aperçu du cycle de vie de l'échangeur de chaleur. Par exemple, des mesures préventives pour garantir contre les vibrations des tubes peuvent être prises en augmentant l'épaisseur du tube et l'espacement entre les tubes. En fin de compte, une défaillance de l'équipement de l'échangeur de chaleur peut être le résultat de programmes de maintenance inappropriés. Sans surveiller régulièrement l'efficacité et l'intégrité de l'échangeur de chaleur, il peut être difficile de déterminer les raisons de la défaillance de l'équipement de l'échangeur de chaleur.
En conclusion, comprendre les causes courantes de défaillance des échangeurs de chaleur peut aider les équipes à déterminer des mesures préventives à un stade précoce, permettant une efficacité maximale, évitant une maintenance imprévue et, à terme, réduisant les coûts. Une option consiste à effectuer une analyse du réseau d'échangeurs de chaleur, mais en considérant la modernisation des échangeurs, où l'analyse adopte une approche d'audit plus « pratique » enquêtant sur la réalité des défaillances mécaniques sur le terrain, veuillez lire cet article pour plus d'informations.